科里奧利質量流量計是利用流體流過運動管時產生的科氏力來測量流體的質量流量,就其結構而言(指振動管),可分為彎管與直管、單管與雙管。在彎管中,又可分為雙U型、雙重環型、Ω型、B型、J型、S型等。下面以我們設計的T型管質量流量計為例,說明科里奧利質量流量計的工作原理。
流量傳感器部分由二個T型流管、二個速度傳感器、一個激勵器和一個鉑電阻溫度傳感器組成。左右速度傳感器的信號用于時間差的測量;激勵器用來驅動流管使之產生角振動;鉑電阻溫度傳感器用以測量介質溫度。流量計變送器部分的主要功能是對來自流量傳感器的兩路振動信號進行處理,計算出與質量流量成正比的時間差Δt,從而實現質量流量的測量。
在結構上采用T型流管結構,這使得在同樣的結構尺寸情況下提高了質量流量測量的靈敏度;采用有限元分析技術設計流管形狀尺寸,使流管工作在佳工作諧振頻率,提高了流量計對外界振動干擾的抑制能力。在測量電路中采用對稱差動測量技術,抑制了信號中的二次和三次諧波分量,提高了測量的信噪比,實現了時間差Δt的測量,變送器的軟件編寫采用了的PL/M語言,使得整個軟件在結構優化、運行效率、可靠性和可擴充性方面具有較好的性能。
ST98型氣體質量熱式流量計是一種用于空氣和氣體測量應用的熱擴散式質量流量計,它由一個流量元件、一個流量變送器和一個封裝組成。ST98的流量元件采用的是熱擴散技術。熱擴散技術是一種在苛刻條件下性能優良、可靠性高的技術,其典型傳感元件包括兩個電阻式溫度探測器(RTD),一個是速度傳感器,一個是自動補償氣體溫度變化的溫度傳感器。當這兩個RTD被置于介質中時,其中速度傳感器被加熱到環境溫度以上的一個恒定溫差的溫度,另一個溫度傳感器用于感應介質溫度。流體流動將被加熱的RTD上的熱量帶走,造成兩個RTD間的溫度差成比例變化,流量計的流量變送器將RTD間的溫差轉換成一個刻度信號和一個可選擇的顯示值。
計算出管道外徑的1/2,加上12.7mm(0.5英寸),在流量元件探桿上標出這一長度(自RTD端部開始計算)。將流量元件緊固件插入過程接頭,按ANSI B16.5力矩規格擰緊,并使用適量密封劑。在個標記上標出測量過程接頭和擰緊的緊固件整體高出管道的尺寸。插入流量元件,調整其位置,使第二個標記位于緊固件上平面,這樣就使流量元件超過管道中心線12.7mm;同時,使流量箭頭的小平面與過程介質流動方向平行(±1°),并使箭頭指向過程介質的流動方向。用扳手卡住緊固件,將緊固件螺栓擰緊后再擰11/4圈,這樣,流量元件就密封固定安裝到位了。
ST98型熱式氣體質量流量計用戶手冊設備說明以及接線圖均注明電源可用24V DC或220V AC,分別提供一種接線端子。出于安全考慮,ST98特別要求220V AC電源采用三線制,其中一根接地線連接到流量變送器接線端子排的接地終端。
供水計量儀表的選擇,對供水、準確計量及建設成本核算至關重要。經過近幾年實際運行和觀察對比,我們認為電磁流量計優于其他計量儀表。筆者結合實際工作中市政給水接駁工程的設計、施工,就電磁流量計水表組設計中表徑選擇的一些特例談點具體做法
異徑管需滿足錐度要求。電磁流量計的入口與出口的直線管段有長度要求,傳感器前后加接的異徑管,若要視為直管段的一部分,應符合產品關于傳感器前后管段漸擴或漸縮的圓錐角小于15°的要求。因此這種做法進行異徑管中心圓錐角計算,如上述DN100電磁流量計入口與出口處,依據《給水排水標準圖集》加工制作的DN150×100的異徑管,其中心圓錐角計算后為11.74°<15°。
異徑管無法滿足錐度要求,訂制加長的漸擴或漸縮管。如開發區某大型外資企業依據其用水量原設計選擇DN600電磁流量計水表組,企業向供水中心提出水表組的建設費用,以及因電磁流量計直管段的要求使水表房過于狹長的緣故,我們考慮采用選擇小甚至二級管徑尺寸的電磁流量計,水流速度均在其允許范圍內。依據標準圖集異徑管尺寸計算,DN600×400異徑管中心圓錐角為20.42°,DN600×500異徑管中心圓錐角為16.03°,均大于15°,不符合產品設計要求。因此訂制非標的漸擴或漸縮管,加長異徑部分的長度,使中心圓錐角減少到錐度要求以內。